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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE CONSTRUÇÃO CIVIL
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
LUIS HENRIQUE CAMARGO WESCINSKI
ANÁLISE DA APLICAÇÃO DE SOFTWARES ENQUADRADOS NA PLATAFORMA
BIM PARA O PROCESSO DE PLANEJAMENTO E PROJETOS DE EDIFICIOS
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
PATO BRANCO
2016
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LUIS HENRIQUE CAMARGO WESCINSKI
ANÁLISE DA APLICAÇÃO DE SOFTWARES ENQUADRADOS NA PLATAFORMA
BIM PARA O PROCESSO DE PLANEJAMENTO E PROJETOS DE EDIFICIOS
Trabalho de conclusão de curso apresentada
ao curso de Engenharia Civil da Universidade
Tecnológica Federal do Paraná para a
obtenção do título de “Bacharel em
Engenharia Civil”.
Orientador: Prof. Msc. Normélio Vitor Fracaro
PATO BRANCO
2016
3
TERMO DE APROVAÇÃO
ANÁLISE DA APLICAÇÃO DE SOFTWARES ENQUADRADOS
NA PLATAFORMA BIM PARA O PROCESSO DE
PLANEJAMENTO E PROJETOS DE EDIFÍCIOS
LUÍS HENRIQUE CAMARGO WESCINSKI
No dia 24 de junho de 2016, às 16h30min , na Sala de Treinamento da Universidade
Tecnológica Federal do Paraná, este trabalho de conclusão de curso foi julgado e, após
argüição pelos membros da Comissão Examinadora abaixo identificados, foi aprovado como
requisito parcial para a obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil da Universidade
Tecnológica Federal do Paraná– UTFPR, conforme Ata de Defesa Pública nº19-TCC/2016.
Orientador: Prof. Msc. NORMÉLIO VITOR FRACARO (DACOC/UTFPR-PB)
Co-orientador: Prof. Dr. GUSTAVO LACERDA DIAS (DACOC/UTFPR-PB)
Membro 1 da Banca: Prof. Msc. JAIRO TROMBETTA (DACOC/UTFPR-PB)
Membro 2 da Banca: Prof. Dr. OSMAR JOÃO CONSOLI (DACOC/UTFPR-PB)
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AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus, por me permitir a busca do conhecimento a
todo momento, aos professores do departamento de construção civil da UTFPR,
câmpus, Pato Branco, em especial professor Msc. Cleovir José Milani, que foi quem deu
origem ao trabalho, ao professor Msc. Jairo Trombetta, que forneceu seus
conhecimentos em projeto e execução para contribuir ao trabalho, aos meus
orientadores professor Msc. Normelio Vitor Fracaro e professor Dr. Gustavo Lacerda
Dias, que me deram aporte e direção no trabalho, e a professora Msc. Elizangela
Marcelo Siliprandi, que forneceu seus conhecimentos em elaboração de projetos de
pesquisa em prol do trabalho.
Também agradeço ao meu pais Navilio Wescinski e Silmara Camargo Wescinski,
que sempre me deram amparo emocional e motivacional para qualquer decisão a ser
tomada.
5
RESUMO
WESCINSKI, Luís Henrique Camargo. Análise da aplicação de softwares enquadrados na plataforma BIM para o processo de planejamento e projetos de edifícios. 58 páginas. Monografia. (Curso de Engenharia Civil) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR. Pato Branco 2016.
Este estudo demonstra uma análise qualitativa de um método de aplicação de alguns softwares que se enquadram na metodologia BIM (Building Information Modeling), na forma de um estudo de caso de duas disciplinas, arquitetônica e estrutural, pertencentes ao mesmo empreendimento.
Para tal estudo se apresenta uma revisão bibliográfica sobre a história dos processos de projeto e executivo de construções, tecnologia BIM, compatibilização e modelagem. Há a proposição de uma metodologia própria para atingir os objetivos, apresentação do objeto do estudo de caso, descrição da modelagem realizada no software REVIT, bem como é feita a atribuição de informações ao modelo computacional, também a descrição da leitura do modelo pelo software NAVISWORKS e aplicação de suas ferramentas de compatibilização, quantificação e planejamento da obra, bem como os anexos com os resultados produzidos pela modelagem e pelas ferramentas aplicadas.
Em decorrência dos aspectos demonstrados, os resultados se demonstraram satisfatórios por gerenciarem as informações de forma automática, precisa e rápida. Ainda são exibidas recomendações de outros potenciais da aplicação dos softwares.
Palavras-chave: tecnologia BIM, compatibilização, quantificação e planejamento.
6
ABSTRACT
WESCINSKI, Luís Henrique Camargo. Application of analysis software covered by the BIM platform for process planning and building projects. 58 pages. Monograph. (Civil Engineering Course) Federal Technological University of Paraná UTFPR. Pato Branco in 2016. This study shows a qualitative analysis about the application method onto softwares that fit the BIM methodology (Building Information Modeling), in the form of a case study of two disciplines, architectural and structural, belonging to the same building. This study presents a literature review on the history of design and construction processes, BIM, compatibility and modeling, the proposal of a methodology to achieve the objectives, using object in the case of study, description of the modeling held in REVIT and the assignment of information to the computer model, also reading the description of the model by NAVISWORKS software and application of its compatibility tools software, quantification and work planning as well as attachments with the modelling results and applied tools. Due to the stated aspects, the results have proved satisfactory to manage the information automatically, accurately and quickly, recommendations from other potential of the software application are still displayed.
Key-words: BIM technology, compatibility, quantification and planning.
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Detalhes de acabamento na antiguidade clássica ..................................... 14
Figura 2 - Planta da Catedral de Chartres (Localização: Paris – França). Fonte:
Benévolo (1987) ...................................................................................................................... 15
Figura 3 - Modelos integrados. Fonte: adaptado de Lloyd’s Registrer Energy. .... 18
Figura 4 – Quatro níveis de Ayres. Fonte: Extraído de Ayres (2009) ....................... 19
Figura 5 - Logo de Arquivo IFC. Fonte: BuildingSMART ............................................. 20
Figura 6 – Curva de MacLeamy. Fonte: adaptado de AIA - American Institute of
Architects. ................................................................................................................................ 23
Figura 7 - Triangulação de dados qualitativos e quantitativos. Fonte: adaptado de
Fellows e Liu (2003). .............................................................................................................. 27
Figura 8 - Planta de Situação. Fonte: Projeto arquitetônico....................................... 28
Figura 9 - Planta Baixa - Pavimento térreo. Fonte: Projeto arquitetônico. ............. 29
Figura 10 - Planta baixa pavimentos tipo. Fonte: Projeto arquitetônico ................. 29
Figura 11 - Elevação Lateral. Fonte: Projeto arquitetônico. ....................................... 30
Figura 12 - Elevação frontal. Fonte: Projeto arquitetônico. ........................................ 30
Figura 13 - Vigas de transição. Fonte: Projeto Estrutural ........................................... 31
Figura 14 - Indicação de espessura de laje maciça. Fonte: Projeto Estrutural ..... 31
Figura 15 - Indicação do descarregamento de laje pré-moldada.
Fonte: Projeto Estrutural ...................................................................................................... 32
Figura 16 - Fôrmas do pavimento Térreo. Fonte: Projeto Estrutural ....................... 32
Figura 17 - Locação da fundação. Fonte: Projeto Estrutural...................................... 33
Figura 18 - Fluxograma de pesquisa. Fonte: Autor. ..................................................... 34
Figura 19 - Modelo Arquitetônico (Vista 3D).
Fonte: Autor (Extraído do software REVIT) ..................................................................... 35
Figura 20 - Atribuição de informações ao modelo. Fonte: Autor .............................. 36
Figura 21 - Quadro de revestimentos. Fonte: Projeto Arquitetônico ....................... 36
Figura 22 - Quadro de esquadrias. Fonte: Projeto Arquitetônico ............................. 38
Figura 23 - Atribuição de informações as esquadrias. Fonte: Autor ....................... 38
Figura 24 - Esquema de modelagem do piso. Fonte: Autor (Extraído do software
REVIT) ........................................................................................................................................ 39
Figura 25 - Modelo estrutural (vista 3D). Fonte: Autor (Extraído do software
REVIT) ........................................................................................................................................ 40
Figura 26 - Modelo analítico integrado ao geométrico. Fonte: Autor (Extraído do
software REVIT) ...................................................................................................................... 40
Figura 27 - Definição de níveis estruturais. Fonte: Autor ........................................... 41
Figura 28 - Mudança de seção de viga entre os níveis. Fonte: Autor ...................... 41
Figura 29 - Informações das plantas para construção do modelo estrutural.
Fonte: Autor (Extraído do software REVIT) ..................................................................... 42
Figura 30 - Deslocamento da cota da viga. Fonte: Autor (Extraído do software
REVIT) ........................................................................................................................................ 43
Figura 31 - Elementos de fundação do modelo estrutural. Fonte: Autor(Extraído
do software REVIT) ................................................................................................................ 43
Figura 32 - Inconsistência de projetos. Fonte: Autor (Extraído do software REVIT)
..................................................................................................................................................... 45
8
Figura 33 - Inconsistência estrutural (viga 40 desalinhada). Fonte: Autor
(Extraído do software REVIT) .............................................................................................. 45
Figura 34 - Inconsistência arquitetônica entre planta e elevação. Fonte: Autor
(Extraído do projeto arquitetônico) ................................................................................... 46
Figura 35 - Planta e elevação do modelo arquitetônico. Fonte Autor ...................... 46
Figura 36 - Interferências entre pilares e janelas (pavimentos tipo). Fonte:
Autor (Extraído do software NAVISWORKS) .................................................................. 47
Figura 37 - Falso positivo entre estrutura e alvenaria. Fonte: Autor (Extraído do
software NAVISWORKS) ...................................................................................................... 48
Figura 38 - Diferença entre face de pilar e face de alvenaria. Fonte: Autor
(Extraído do software NAVISWORKS) .............................................................................. 48
Figura 39 - Classificação de interferências. Fonte: Autor (Extraído do software
NAVISWORKS) ........................................................................................................................ 49
Figura 40 - Mudanças do modelo arquitetônico para compatibilização (devido a
diferença entre níveis dos modelos). Fonte: Autor (Extraído do software
NAVISWORKS) ........................................................................................................................ 50
Figura 41 – Conflito ‘novo’ entre janelas e vigas. Fonte: Autor (Extraído do
software NAVISWORKS) ...................................................................................................... 51
Figura 42 - Exemplificação de recursos e serviços. Fonte: Autor (Extraído da
planilha de serviços da SEOP) ........................................................................................... 53
Figura 43 - Propriedades automáticas do objeto. Fonte: Autor (Extraído do
software NAVISWORKS) ...................................................................................................... 53
Figura 44 - Ferramentas de seleção "sets". Fonte: Autor (Extraído do software
NAVISWORKS) ........................................................................................................................ 54
Figura 45 - Ferramenta Show e Hide Takeoff. Fonte: Autor (Extraído do software
NAVISWORKS) ........................................................................................................................ 54
Figura 46 - Transferência de cronograma do Project para NAVISWORKS. Fonte:
Autor .......................................................................................................................................... 55
Figura 47 - Simulador 4D. Fonte Autor (Extraído do software NAVISWORKS) ..... 56
Figura 48 - Real executado x real planejado. Fonte: Autor (Extraído do software
NAVISWORKS) ........................................................................................................................ 57
9
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO .......................................................................................................................... 10
1.1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS.................................................................................................... 10
1.2 OBJETIVOS ............................................................................................................................. 12
1.2.1 OBJETIVO GERAL ................................................................................................................ 12
1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................................................... 12
1.3 JUSTIFICATIVA ....................................................................................................................... 12
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................................................ 14
3. METODOLOGIA ....................................................................................................................... 25
3.1 ANÁLISE DE MOTIVAÇÃO ...................................................................................................... 25
3.2 CARACTERIZAÇÃO DO PROBLEMA ENVOLVIDO .................................................................... 25
3.3 DEFINIÇÃO DO MÉTODO DE PESQUISA................................................................................. 26
3.4 ABORDAGEM DOS SOFTWARES UTILIZADOS ........................................................................ 27
3.5 OBJETO DE ESTUDO ............................................................................................................... 28
4. MODELAGEM .......................................................................................................................... 35
4.1 MODELAGEM ARQUITETÔNICA ............................................................................................ 35
4.2 MODELAGEM ESTRUTURAL .................................................................................................. 39
5. DISCUSSÕES E RESULTADOS ................................................................................................... 44
5.1 COMPATIBILIZAÇÃO .............................................................................................................. 44
5.1.1 COMPATIBILIZAÇÃO VISUAL ............................................................................................... 44
5.1.2 COMPATIBILIZAÇÃO COMPUTACIONAL (por meio de software) ....................................... 47
5.2 LEVANTAMENTO QUANTITATIVO ......................................................................................... 51
5.3 CRONOGRAMA FÍSICO E SIMULAÇÃO 4D .............................................................................. 55
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................................. 58
ANEXOS E APÊNDICES ........................................................................................................ 60
REFERENCIAS ..................................................................................................................... 75
10
1. INTRODUÇÃO
1.1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS
O avanço tecnológico, principalmente do campo da tecnologia da informação, já
trouxe e ainda traz impactos significativos, tanto às pessoas quanto às organizações.
Um dos aspectos deste avanço é a alta velocidade de disponibilização de informações
na construção civil. Além de informações iniciais, surgem ou se alteram as informações
no decorrer do seu desenvolvimento.
O grande número de informações trocadas neste processo de projeto, e por
estas serem base de decisões, é necessária que haja precisão na sua geração e
manipulação. Neste contexto surge a necessidade do uso de softwares para produzir
um modelo computacional, cujo objetivo é unir os dados dos projetos e mantê-los
atualizados. Neste modelo é onde devem ser modeladas as informações para dar
suporte a equipe colaborativa, assim uma abordagem de maior abrangência sobre
‘modelo’ será feita adiante neste capítulo. Com este ‘núcleo’ único de informações,
busca-se garantir que estas informações sejam baseadas nas soluções de todos os
envolvidos no projeto.
Para tal feito, surgem novos métodos, processos, conceitos e ferramentas e cabe
as empresas do ramo utilizá-las para que se mantenham competitivas neste mercado.
O ‘Building Information Modeling’ (BIM), surge como uma ferramenta valiosa, desde seu
surgimento em 1987 vem evoluindo tanto em sua filosofia de pessoas cooperando para
um mesmo objetivo como para a tecnologia, de modo a facilitar o acesso e analisar esta
administração de informações.
Uma pequena abordagem da evolução das tecnologias aplicadas à execução de
obras e elaboração de projetos, nos proporciona um melhor entendimento de que o
próximo passo evolutivo na construção civil, vem a ser a plataforma BIM. Segundo
estudos históricos, uma época onde teoricamente começou a se construir, esta era a
Era pré-histórica como um hipotético início, nota-se que não havia distinção entre
arquitetura, técnica construtiva e estrutura, ou seja tudo era feito em uma mesma etapa.
Chegando a antiguidade clássica, com as construções possuindo uma maior
complexidade, já se exigia um planejamento prévio para execução apropriada.
Avançando para a Idade Média, dividindo os estilos construtivos em dois estilos, o gótico
e o renascentista, no estilo gótico a maneira de se pensar no projeto, era feita de
maneira peculiar, usando a estrutura como elemento arquitetônico principal, o que era
viável devido a maioria das construções serem de caráter religioso. Já no estilo
11
Renascentista surge uma grande mudança, pois era destinado um bom tempo prévio a
obra, para seu planejamento.
Com a chegada da Revolução Industrial, já na Era moderna, o compromisso
com a representação gráfica era muito maior, exigindo então grande responsabilidade
dos projetistas, uma vez que estes deveriam documentar seus projetos, assim gerando
melhores planejamentos e precisão em sua representação. Avançando até tempos
contemporâneos, com a criação do computador, foi possível a criação do sistema
“Computer Aided Design” (CAD), que já digitalizou quase a totalidade dos processos
que envolvem os projetos da construção civil. Em 1987, é criado o sistema BIM, de
planejamento, logicamente que este vem evoluindo até hoje e ganha cada vez mais
espaços devido aos novos horizontes que o desenvolvimento dos computadores vem
alcançando, mas a ideia central do planejamento permanece a mesma até os dias de
hoje.
Desta forma, esta nova tecnologia, vem a unir o planejamento em execução ao
projeto gráfico, assim atribuindo informação as representações, que para esta
plataforma é chamada de ‘modelo’, de tal forma a munir qualquer contribuinte no
planejamento com informação suficiente para tomada de decisões a qualquer momento.
Para este propósito, a tecnologia tem tal definição: “Modelagem da Informação
da Construção ou BIM, deve ser entendida como um novo paradigma de
desenvolvimento de empreendimentos de construção envolvendo todas as etapas do
seu ciclo de vida, desde os momentos iniciais de definição e concepção, passando pelo
detalhamento e planejamento, orçamentação, construção até o uso com a manutenção
e mesmo as reformas ou demolição. É um processo baseado em modelos paramétricos
da edificação visando a integração de profissionais e sistemas com interoperabilidade
de dados e que fomenta o trabalho colaborativo entre as diversas especialidades
envolvidas em todo o processo do início ao fim” (CAMPESTRINI, Tiago F., Et al.
Entendendo o BIM, pág. 7. 1ª Ed. 2015)
As pesquisas neste tema, de acordo com Mills (2003), se derivam em duas
linhas: a primeira centrada em tecnologia, que procura desenvolver tecnologias para
melhor suportar pessoas trabalhando juntas; a segunda centrada no trabalho, com
ênfase no entendimento dos processos de trabalho e, a partir destas, na melhoria dos
desenhos de sistemas.
Partindo para a vertente tecnológica do tema, torna-se capaz a produção de um
único modelo que detém informação suficiente para aportar decisões dos colaboradores
do planejamento da construção. Feito isto, as consequências esperadas são: redução
12
no tempo de trabalho e redução de divergências de informações entre as disciplinas que
envolvem um projeto.
Com foco nesta possibilidade, este trabalho tem por objetivo, analisar o uso
destes softwares, de tal forma que possa fornecer informações suficientes para análises
e planejamentos para a execução dos projetos.
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 OBJETIVO GERAL
Analisar vantagens do uso de softwares enquadrados na plataforma BIM,
visando o gerenciamento, aplicado em edifícios.
1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Unificar projetos arquitetônico, estrutural em um único modelo (modelar
informação da construção);
Detectar principais inconsistências de projeto, visualmente e
computacionalmente;
Demonstrar método iterativo computacional de solução de inconsistências de
projeto;
Gerar breve levantamento quantitativo (Quantificar alguns serviços
demonstrando funcionamento do software);
Gerar processos demonstrativos dos softwares para aportar o gerenciamento
da obra;
Simular cronograma físico (simulação 4D);
1.3 JUSTIFICATIVA
Os empreendimentos de construção civil têm como característica um número
grande de profissionais envolvidos, e as diferentes especialidades destes envolvidos
traz ao todo uma variabilidade de informações e complexidade ao produto final.
Abordando especificamente edifícios, já se tem conhecimento que são estruturas
complexas resultantes de um longo processo de projeto, planejamento e construção,
com equipes de projetos multidisciplinares envolvendo a participação de vários agentes,
em uma associação temporária.
Esta complexidade atualmente exige novos procedimentos para viabilizar uma
gestão integrada, neste contexto, entre as soluções para as empresas de construção
civil, existem novos sistemas e fluxos de trabalho baseados em softwares integrados,
13
capazes de trazer ganhos em todas as etapas do ciclo de um empreendimento. Para
tanto a tecnologia BIM mostra-se capaz de trazer vários benefícios para a coordenação
destes processos, uma importante ferramenta para o gerenciamento e aproveitamento
pleno das informações. Esta tecnologia busca uma interoperabilidade total da
informação, ou seja, não somente a criação da mesma, e sim o aproveitamento total
destas, que devem estar contidas em um único modelo.
É importante ressaltar que trabalhar de forma colaborativa levará profissionais e
empresas a obter resultados melhores, tanto na esfera interna quanto externa aos seus
ambientes. Entretanto, ainda é um desafio para todos obter a efetiva colaboração,
conforme explicam Akintoye e McIntosh (2000).
A colaboração é um dos temas centrais no estudo da melhoria do
processo de projeto, porém é importante identificar com maior precisão o significado
desse conceito. Esta requer um maior comprometimento que a cooperação, para o
alcance de um objetivo comum, pois implica no aumento dos riscos, exigindo um nível
maior de confiança entre os projetistas colaboradores dos grupos envolvidos. Segundo
Kalay (1998) a colaboração é um acordo entre os agentes envolvidos para compartilhar
suas habilidades em um processo para participar e atingir os objetivos do projeto como
um todo. E esta crescente difusão da tecnologia BIM, ou do que se diz ser BIM, mostra a
necessidade de uma melhor definição e uma padronização do método, um estudo do
quanto é possível o uso continuo e mútuo de informação em um mesmo projeto.
A relevância deste trabalho se dá, no sentido de verificar quais tarefas são
facilitadas e quão rápido é o uso de informações, amparado por vários softwares
integrados e capazes de fazer leitura de um mesmo arquivo. Ou seja, qual o nível de
aproveitamento de informações pode ser obtido por estes softwares.
14
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Segundo Souza (2007), no período da Pré-História, as construções eram feitas
com técnicas construtivas simples, e não havia distinção entre arquitetura, técnica
construtiva e estrutura. Como não haviam figuras ou representações gráficas de um
projeto como ferramenta de referência para execução da construção, era necessária a
presença de quem planejou no local para nortear os demais envolvidos. Na Antiguidade
Clássica, as construções possuíam uma maior complexidade programática, devido às
novas funções que os edifícios deviam desempenhar. Apesar do avanço tecnológico
construtivo, a forma dos edifícios era limitada à exequibilidade e funcionalidade do
sistema estrutural. Pode considerar que este período é precursor do planejamento de
construções, devido ao surgimento das primeiras representações gráficas de projetos.
A Figura 2 ilustra uma construção desta época.
Figura 1 - Detalhes de acabamento na antiguidade clássica Fonte: BOLTSHAUSER (1963).
Já na Idade Média pode-se dividir a tecnologia construtiva em dois estilos: o
Gótico e o Renascimento. Para Benevolo (1987), no período gótico “a renovação da
cultura arquitetônica aponta decididamente para o campo da técnica e da organização,
e não discute o caráter da cidade românica, mas fornece uma série de métodos para o
perfeito conhecimento da extensão e da rapidez das transformações mais recentes”.
Nesta época, os edifícios, em sua maioria religiosos, demonstravam uma maneira
peculiar de se pensar na arquitetura, esta dando uma atenção maior a estrutura. No
renascimento, a estrutura de trabalho sofre uma grande mudança, pois o planejamento
não acontecia mais durante a execução da obra. Os detalhes da construção eram
pensados anteriormente à sua execução, graças a uma técnica que ao que tudo indica
15
é precursora ao projeto arquitetônico. A Figura 2 demonstra uma planta de uma
construção Gótica.
Figura 2 - Planta da Catedral de Chartres (Localização: Paris – França). Fonte: Benévolo
(1987)
Chegando à Modernidade, a Revolução Industrial trouxe mudanças na estrutura
do trabalho, na forma de produção, ciência e tecnologia. Para esta nova realidade, se
fez necessária a criação de um desenho técnico que fosse eficiente para possibilitar a
produção em larga escala. Para Menezes (1999), neste período “existia a necessidade
de uma correspondência traço a traço com o real, fazendo do desenho um documento.
A informação contida num desenho técnico é percebida da mesma maneira por todos
conhecedores dos códigos”.
De acordo com Souza (2007), esta nova forma de representação gráfica era
exata e precisa, provinha do método Mongeano de Projeções. Este método foi criado
por um geômetra francês e engenheiro militar, Gaspard Monge no final do século XVIII.
Este novo método possibilitou a criação da disciplina Geometria Descritiva e
consequentemente o desenho arquitetônico, como é conhecido atualmente. Foi nesta
época fundada a École Politechnique de Paris e consequentemente a profissão de
Engenheiro Civil. E isto estabeleceu pela primeira vez o profissional que planeja a forma
da construção, do profissional que projeta a estrutura do mesmo.
Existiram evoluções no métodos e materiais usados para a elaboração e
planejamento de projetos, porém nada revolucionário, mantendo assim o mesmo
processo com pequenas variações e aperfeiçoamentos. Uma evolução significativa só
foi realizada com a chegada dos computadores.
Segundo o site ethw.org/Ted_Hoff, o qual descreve a biografia do engenheiro e
cientista Ted Hoff Jr., constata que este construiu o primeiro microprocessador, e só
pôde ser lançado comercialmente em 1971. Em 1969, foi elaborado um software pela
16
“Computervision Corporation”, tornando possível o desenvolvimento do “Computer
Aided Design” (CAD), ou projeto auxiliado por computador.
Em 1981 foi lançado o IBM PC, popularizando ainda mais os
microcomputadores, pela capacidade de processamento e custo baixo, o Personal
Computer. Após 1980, o microcomputador e os programas CAD ganharam novas
versões, mais rápidas e eficientes.
De acordo com Alves (2012), em 1982, a empresa húngara Graphisoft, inicia o
desenvolvimento do software ArchiCAD®, que foi considerado a primeira
implementação da tecnologia BIM, porém enquadrado na tecnologia somente em 1987,
sob o conceito do ‘virtual building’, sendo também considerado o primeiro software
capaz de gerar desenhos 3D em computadores pessoais.
O processo de projeto já foi estudado por inúmeros autores e pesquisadores
internacionais e nacionais, tais como: Austin e Baldwin (1996); Fabrício (2002); Melhado
(1994) e Urich e Eppinger (1999). Se observarmos em uma escala evolutiva a tecnologia
Building Information Modeling (BIM) e o trabalho colaborativo, podem ser considerados
o próximo passo na escala evolutiva do processo de projeto.
Com base nisto, surge o “trabalho cooperativo suportado por computador”, mais
conhecido por seu acrônimo em inglês: Computer Supported Cooperative Work
(CSCW), este termo sendo criado por Greif (1988), como forma de se referir a uma linha
de pesquisa sobre como suportar múltiplos agentes trabalhando em conjunto, em
sistemas computacionais.
Porém sistemas computacionais por si só, tendem a falhar por não terem a
flexibilidade que um processo de projeto desenvolve, pois quem os executa são
pessoas, no entanto, o método não procura substituir o processo humano no fluxo de
projetos. Mas sim desenvolver um espaço de informação única e compartilhada, ou seja,
a tecnologia BIM.
Tal tecnologia começou a surgir na década de 70, por meio de pesquisas em
países onde a construção civil é mais desenvolvida tecnologicamente, devido a
necessidade de melhor compreender e administrar as informações que um projeto deve
conter e atender novas exigências e especialidades que o mercado daqueles países
esperava (tais como segurança, sustentabilidade, conforto, certificações ambientais,
entre outros).
A tecnologia BIM pode ser utilizada em todas as fases de uma edificação (fases
de projeto, manutenção e demolição, acompanhamento de obras), focando seu uso em
projeto e execução de obras, pode-se classificar BIM como a ‘tecnologia das
tecnologias’, e seu conceito de desenvolvimento de edificações exige dos profissionais
17
envolvidos um comprometimento em auxiliar o desenvolvimento tecnológico nas
empresas de forma gradual, eficaz e eficiente.
Como toda transformação, necessita de um processo, a indústria construção civil
está no início desta transformação, que irá mudar profundamente a percepção de como
o ser humano vê e interage com o meio ambiente construído. A tecnologia BIM está
impulsionando o avanço desta mudança, segundo Underwood e Isikdag (2010).
Em uma palestra realizada na Universidade de Tecnologia de Tallinn, na Estônia,
Sacks (2012), argumenta que BIM não é um exercício necessariamente técnico, mas
sim social, e, como exercício social, seu enfoque é em colaboração e cooperação entre
pessoas. Segundo o autor, só podemos ter edifícios inteligentes se possuímos
profissionais inteligentes. E ainda enfatiza que a tecnologia BIM não deve tomar as
decisões, esta tarefa fica por responsabilidade dos usuários.
Logo para dar andamento ao crescimento da tecnologia, torna-se necessária a
criação de um contingente de usuários com um bom nível de compreensão dos
processos construtivos e dos softwares que são contemplados a plataforma.
Na mesma palestra, a principal mensagem de Sacks (2012) é:
A tecnologia é interessante, nos excita e sua capacidade é
imensa, mas o objetivo principal é de criar situações para que
profissionais colaborem entre si da melhor forma possível. Se
isso não for alcançado, pouco teremos feito.
Ainda segundo Underwood e Isikdas (2010), BIM é um processo com modelos,
compartilhados, integrados e interoperáveis, assim denominados Building Informations
Models.
Deste modo, Building Information Modeling pode ser definido como o processo
que permite a gestão da informação, já Building Information Model, é o conjunto de
modelos digitais, compartilhados e detentores de informação, e que juntos formam a
espinha dorsal do processo.
Para tal finalidade Underwood e Isikdas (2010) elencam as características que
os Building Information Models devem possuir:
a) Tridimensionais: estes modelos devem representar a geometria da
edificação em três dimensões;
b) Semanticamente ricos: os modelos devem manter grande quantidade de
informação semântica sobre os elementos da edificação;
c) Espacialmente relacionados: os modelos devem manter relações
espaciais entre os elementos da edificação de maneira hierárquica;
18
d) Ricos em dados e abrangentes: os modelos atendem estes requisitos
enquanto cobrem e mantêm características físicas e funcionais e os estados
dos elementos do edifício;
e) Modelos capazes de suportar vistas: capacidade de gerar vistas, como
subconjuntos ou instantâneos do modelo para atender a finalidade requerida,
mas mantendo as configurações iniciais do modelo principal;
f) Orientados à objetos: Capacidade de armazenar informações em forma de
objetos.
Já Eastman, et al. (2008), definem BIM como a associação de processos de uma
tecnologia de modelagem de modo a produzir, interoperar e analisar modelos
paramétricos de um mesmo edifício.
Para os autores os modelos constituintes de um edifício, são caracterizados
como componentes representados digitalmente através de objetos que ‘sabem’ o que
são, e que podem ser associados através da computação gráfica, possuindo
propriedades, atributos e regras paramétricas.
Os componentes incluem dados que descrevem como eles devem se comportar:
de forma coordenada, consistente e não redundante. A figura 3 ilustra esta definição
com maior clareza, demonstra como um modelo principal deve servir de base para
geração de outros modelos paramétricos e para suas tais finalidades.
Figura 3 - Modelos integrados. Fonte: adaptado de Lloyd’s Registrer Energy.
19
Ayres (2009) propõe uma classificação do BIM em quatro níveis:
Primeiro nível: Metamodelagem, onde são discutidas as questões sobre
modelos conceituais, interoperabilidade de aplicações e impactos da
tecnologia sobre a indústria;
Segundo nível: Modelagem, são abordadas questões relacionadas à
criação de modelos e interfaces das aplicações CAD (Computer Aided
Design), que realizam a modelagem do produto;
Terceiro nível: Modelagem, são enfocadas relações semânticas entre os
diferentes objetos que o compõem;
Quarto nível: Objetos, são abordadas as questões sobre a funcionalidade
das partes componentes do modelo, como comportamento, propriedades
atributos, etc.
A figura 5 ilustra esse esquema de relações propostas.
Figura 4 – Quatro níveis de Ayres. Fonte: Extraído de Ayres (2009)
Apesar de bem desenvolvido no meio científico, a tecnologia BIM vem sendo
utilizada em larga escala há pouco tempo, e por ser tão recente, as metodologias se
atualizam e se adaptam constantemente, assim tornando bibliografias e softwares
ultrapassados em pouco tempo. Porém, os conceitos sempre permanecem os mesmos.
Uma das principais ideias da tecnologia BIM, é a interação dos modelos
de projeto em um ambiente virtual, em 1994 surgiu a concepção do IFC (Industry
Foundation Classes), de modo a padronizar estes arquivos e permitir a
interoperabilidade e compatibilização entra os softwares.
Com o padrão desenvolvido pela BuildingSMART, este tipo de arquivo
recentemente recebeu uma atualização para a versão IFC4 (v2x4), mas a maioria dos
softwares ainda opera com a versão v2x3. Apesar do objetivo ser a transferência total
de informações, é sabido que esta não é plena, que cada software tem limitações na
20
importação e exportação de dados, permitindo assim uma compatibilidade parcial. Esta
situação só mudará se houver um esforço conjunto dos desenvolvedores de softwares
com a BuildingSMART, para que ultrapassem essas barreiras, segundo Pinho (2013).
A figura 6 demonstra o logotipo do arquivo IFC, que é universal, ou seja, é a mesma
para qualquer software que o importe ou exporte.
Figura 5 - Logo de Arquivo IFC. Fonte: BuildingSMART
Como já abordado anteriormente, em 1987 a Graphisoft lançou o primeiro
software de modelagem arquitetônica, o ArchiCAD, que seguia conceitos que mais tarde
se tornaram o BIM, a partir de então, outras empresas entraram no segmento, nas áreas
de modelagem, instalações, dimensionamento, análises diversas, entre outras
funcionalidades aplicadas à construção civil.
Empresas como a Bentley, Optira, Autodesk e Commonpoint tiveram um papel
importante no movimento de adoção do BIM em larga escala. O ponto chave para a
tecnologia, ocorreu em 2003, na Conferência de Construção em Seattle, nos Estados
Unidos, onde foi apresentado à GSA (General Services Administration – órgão máximo
de gestão de edificações públicas dos EUA) a modelagem 3D parametrizada, integrando
cronograma e análises energéticas das edificações. Esta demonstração inspirou a
implementação de um plano de adoção do BIM em construções públicas no país, e
também resultou na adoção em larga escala do BIM nas empresas de projeto,
construção e fornecimento de materiais na América do Norte, segundo Peggy Yee
(2009).
Na situação atual, tanto no mercado brasileiro quanto mundial, o processo de
projeto ainda é predominantemente tradicional, claro que mudanças estão acontecendo,
mas a utilização do sistema CAD 2D (Computer Aided Design em duas dimensões), é
o modo de representação de projetos mais utilizado. Este método onde simplesmente o
computador auxilia o usuário na confecção de desenhos, fornece um resultado final com
21
maior precisão se comparado aos métodos antecessores a este, e permitem uma
representação dos objetos que são sujeitas a várias interpretações por não conter
informação suficiente.
Segundo Resende (2013), as principais causas de atrasos nos projetos em um
nível internacional estão atreladas a ordens de alterações, por parte de donos de obras,
e isto ainda com um mau planejamento e controle de serviços por parte dos
empreiteiros. Assim estas alterações geram uma reação em cadeira, provocando
retrabalho em todas as instâncias da obra.
O setor de projetos, em geral, está resistindo à mudança em direção a esse novo
modelo de informação. As causas por esta resistência são diversas, entre elas, o longo
processo de aprendizagem, a falta de tempo e recursos financeiros dos escritórios de
projeto e a deficiência dos softwares (BAZJANAC, 2004).
O site da empresa Coordenar Consultoria de Ação diz que a situação do
mercado mundial com relação a aplicação do método, é favorável nos países onde a
construção civil é mais desenvolvida, principalmente na área tecnológica. Países como
Reino Unido, Singapura e Estados Unidos, são pioneiros em linhas de pesquisas, e hoje
além destes três, Noruega, Dinamarca, Finlândia, Hong Kong, Coréia do Sul e Holanda,
tem políticas, para que todos ou maioria dos projetos desenvolvidos para obras públicas
sejam desenvolvidos com o uso do BIM.
Por se tratar de uma tecnologia recente, o número de profissionais utilizando
efetivamente as ferramentas BIM ainda é restrito. Tal fato ocasiona certo isolamento
daqueles que investiram na tecnologia e acarreta no uso incipiente da totalidade de suas
possibilidades (CAMPBELL, 2007).
Como abordado acima, por ser um método aplicado em todo o ciclo de vida da
obra, o BIM atua na maioria dos campos que envolvem a construção civil, para isto ser
possível, é difícil encontrar um único software que consiga essa atuação total. No
entanto, as empresas de softwares, oferecem plataformas de vários softwares, cada um
com sua funcionalidade para os tantos objetivos que podem envolver os projetos.
Descrito brevemente o que é BIM, é preciso buscar quais as consequências da
aplicação da tecnologia, ou seja quais aspectos serão atingidos diretamente ou
indiretamente.
Deve-se ressaltar que o BIM, pode ser aplicado para muitos serviços e
finalidades, porém para este trabalho é esperado que haja uma compatibilização entre
os projetos estrutural e arquitetônico, pois o software Autodesk Navisworks Manage®
22
2016, possui uma ferramenta específica para detecção de conflitos multidisciplinares,
assim por consequência da modelagem dos dois projetos, haverá a detecção das
incompatibilidades e proposição de solução para elas.
As incompatibilidades de projeto hoje são mais abordadas, devido à
complexidade que os empreendimentos vêm assumindo ultimamente, espera-se cada
vez mais atender as necessidades dos usuários, porém na contramão desta
complexidade está o processo de projeto, pois segundo Ávila:
O processo projetual no Brasil era tratado de forma pouco
investigativa pelos empreendedores, desconsiderando questões
fundamentais para o desenvolvimento do empreendimento.
“Apesar dessa importância, os projetos têm sido tratados pelas
empresas de construção como uma atividade secundária que é
via de regra, delegada a projetistas independentes, contratados
por critérios preponderantemente de preço do serviço. Outra
característica dos projetos no setor é que eles são orientados
para a definição do produto sem considerar adequadamente a
forma e as implicações quanto à produção das soluções
adotadas. Mesmo as especificações e detalhamentos de
produto, muitas vezes, são incompletas e falhas, sendo
resolvidas durante a obra, quando a equipe de produção acaba
decidindo sobre determinadas características do edifício não
previstas em projeto. (AVILA, 2011, p.12-13).
A organização dos projetos e seus processos a partir de um certo porte da
construção é imprescindível, e para atender as necessidades no tempo devido, o
número de profissionais envolvidos tanto em projetos quanto na execução é grande,
assim deve-se conscientizar de que as soluções para as inconsistências entre projetos
devem ser tomadas em conjunto e na fase de projeto ainda. Segundo a NORMA
ISO9001: 2008, durante ou até mesmo após a conclusão de um projeto ou de um
desenvolvimento, há a possibilidade da identificação de melhorias do que já foi
projetado. Quando isso acontece, no item 7.3.7 – Controle de alterações de projeto e
desenvolvimento da ISSO 9001: 2008 exige da organização que essas alterações
sejam devidamente controladas.
Ou seja, deve ser feito o estudo dessas alterações para saber o que estas vão
fazer em outros componentes de projetos de outras disciplinas, alguns profissionais em
seu processo de projeto já mesclam os projetos para antever conflitos, isto claro
23
dependendo do nível hierárquico que seu projeto atende. Há um conjunto de
informações que direcionam projetistas, para que desenvolvam ou excluam soluções
durante o processo do desenvolvimento de uma edificação (JACQUES, 2000), que
normalmente acontece na produção do projeto executivo. Salgado (2007) afirma que
este projeto se bem planejado é um instrumento de valor, capaz de otimizar os materiais,
diminuindo o desperdício no momento de sua colocação, e já orientando para as
melhores soluções com relação aos sistemas construtivos utilizados, assim, evitando
incompatibilidades.
A compatibilização de projetos de acordo com o SEBRAE (1995), define-se como
a atividade de gerir e integrar projetos correlatos, visando um ajuste perfeito entres eles
e induzindo para padrões de controle de qualidade total da obra. Ainda Grilo (2002) a
compatibilização deve subordinar os interesses individuais dos projetistas as demandas
do todo e argumenta sobre a necessidade do trabalho dentro de uma visão sistêmica,
onde todos os envolvidos passam a ter um papel fundamental no processo, cooperando
para o desenvolvimento do projeto e do processo.
Estas mudanças têm por principal objetivo de que o projeto seja o que
exatamente deve ser executado, ou seja um maior esforço na fase de projeto e
planejamento resultará em um menor esforço na fase de execução, a figura 6 ilustra em
forma de gráfico o que é esperado.
Figura 6 – Curva de MacLeamy. Fonte: adaptado de AIA - American Institute of Architects.
24
Para entender como realmente se esperam estes resultados é preciso entender
como a informação será compartilhada. Assim necessitando entender os conceitos de
modelo, pois é através deste que a informação é compartilhada em várias instâncias e
além disso, a qual nível este modelo pode atender os envolvidos com estas informações.
Um modelo computacional tem como objetivo ser uma base sólida de dados, em
cima da qual são modeladas informações para alimentar a equipe de colaboração do
processo. Estes modelos têm o mesmo objetivo dos modelos físicos, com o objetivo de
simulação, complementação ou validação de cálculos matemáticos. Aos modelos
computacionais voltados à construção civil nomeia-se Modelo Integrado ou Modelo BIM,
(Campestrini, Et al, Entendendo o BIM, 2015).
Campestrini (2015) ainda classifica estes Modelos BIM em 3D, 4D, 5D, 6D e nD,
esta classificação refere-se a como ele está programado e aos tipos de informações que
serão extraídas dele. Assim, um modelo 3D, possibilita a extração sobre
compatibilização espacial e especificações dos materiais, quantitativo destes materiais,
entre outros. Ao programar este modelo para receber informações de prazo, tais como
produtividade das equipes, número de equipes e sequência construtiva, este modelo já
se enquadra na classificação de 4D, possibilitando informações para o cronograma da
obra. Quando o modelo recebe informações sobre custos de materiais, mão de obra,
equipamentos e despesas indiretas, receberá o nome de modelo BIM 5D, este
possibilita informações de custos das atividades e curvas ABC. Atribuindo informações
sobre validade dos materiais, ciclos de manutenção, consumo de recursos entre outros,
este modelo atinge parâmetros de Modelo BIM 6D, podendo informar custos de
operação e manutenção da edificação, abrangendo ainda mais o ciclo de vida da
construção. Quantos mais dimensões tiver este modelo, mais informações podem ser
extraídas para amparar a tomada de decisões mais complexas.
25
3. METODOLOGIA
3.1 ANÁLISE DE MOTIVAÇÃO
Existem muitos artigos, seminários, convenções que vem demonstrando
definições do que é BIM, definindo esta como apta a reduzir a fragmentação que se
exibe hoje no mercado da AEC (Arquitetura, Engenharia e Construção), ou como uma
tecnologia de ponta.
Assim esta tecnologia é muito abordada, porém em algumas situações está
baseada em informações incorretas. Charles Eastman, em uma palestra proferida no
evento TIC 2011 em Salvador, cita o termo BIM, como um enorme ‘chavão’, e se observa
que na prática, são feitas afirmações errôneas, que se propagam de maneira
exponencial nos diversos meios de comunicação. Poucos vêem a necessidade de unir
o processo de projeto a um processo de modelagem de informação e a uma gestão
integrada.
Além deste conhecimento superficial, podemos listar a demanda de mercado,
investimento em inovação, redução de custos, oportunidade, ineficiência nos processos,
etc.
O recente estabelecimento de políticas públicas de incentivo a adoção do BIM,
seminários de divulgação das ferramentas técnicas sobre o assunto a um nível
internacional, demonstra um grande interesse de profissionais técnicos, empresas, meio
acadêmico e setor público, esperando resultados melhores em processos de projeto e
planejamento com maior eficácia.
O fato de não aceitar mais os métodos de processos de planejamento e projeto
convencionais, também entram de modo a motivar e justificar a necessidade de
desenvolver uma estrutura conceitual e aplicar o método a um conjunto de projetos
reais, feitos no processo atual, para comparação das tecnologias e detecção de ganhos
em tempo, custos, cooperação e precisão.
3.2 CARACTERIZAÇÃO DO PROBLEMA ENVOLVIDO
O principal objetivo de uma pesquisa é solucionar um problema. Fellows e Liu
(2003), demonstram uma classificação simples sobre os problemas envolvidos:
26
1. Problemas fechados: problemas simples com uma solução correta. A
existência do problema, a sua natureza e as variáveis envolvidas podem ser
identificadas facilmente. São problemas comuns que podem ser
solucionados com facilidade através de heurísticas ou práticas de rotina. São
conhecidos como problemas ‘domináveis’.
2. Problemas abertos: tendem a ser complexos; a existência do problema
pode não ser detectada de início, pois, provavelmente, o problema tem
natureza dinâmica e suas variáveis são difíceis de ser isoladas. Pode não
ser evidente quando a solução é alcançada, e muitas soluções alternativas
podem ser possíveis. A solução desses problemas pode vir de insights do
pesquisador.
O problema abordado nesta pesquisa, pertence a uma natureza não trivial,
devido as características complexas, envolvendo a construção de um conhecimento
considerado ‘novo’ no cenário brasileiro e devido a mudança de paradigmas no que diz
respeito a proposta de uma mudança no método tradicional de se projetar e construir.
3.3 DEFINIÇÃO DO MÉTODO DE PESQUISA
Existem várias formas para se definir o método de uma pesquisa. Phillips e Pugh
(2000) definem três categorias de pesquisa, a exploratória, testes de hipóteses e de
solução de problemas. Fellows e Liu (2003) exibem conceitos de pesquisa qualitativa e
pesquisa quantitativa.
Os objetivos exibidos anteriormente da pesquisa, tem aspectos de natureza
qualitativa e quantitativa.
Os conceitos de Fellows e Liu (2003), para a pesquisa são descritos de tal forma.
Na pesquisa qualitativa, a exploração do assunto é realizada sem formulações
anteriores. O objetivo é ganhar entendimento e coletar informações e dados que a teoria
emerja. A pesquisa qualitativa procura os entendimentos e os insights, do porquê as
coisas acontecem e como acontecem, para determinar os significados para os quais as
pessoas atribuem eventos, processos e estruturas.
A pesquisa quantitativa adota o método cientifico no qual o estudo inicial da
teoria na literatura gera objetivos com proposições e hipóteses a serem testadas. A
pesquisa é feita através de avaliação de aplicações práticas e tem por objetivo
determinar relacionamento por meio de dados factuais. Com este método pretende-se
27
‘tirar retratos’ (snapshots), usados para resolver questões do tipo: o que, quanto ou
quantos.
A metodologia abordada nesta pesquisa, se demonstra de modo qualitativa,
devido ao fato de que o processo tem a função de ser o argumento chave, assim os
resultados gerados serão intuitivos, e os números meramente representativos. A figura
7 demonstra a triangulação de dados proposta.
Figura 7 - Triangulação de dados qualitativos e quantitativos. Fonte: adaptado de Fellows e Liu (2003).
3.4 ABORDAGEM DOS SOFTWARES UTILIZADOS
Os softwares que serão utilizados neste trabalho, pertencem a uma ‘suíte’
(conjunto de softwares), de uma única empresa, o que facilita a interoperabilidade dos
modelos, porém é importante ressaltar que para atender ao grande número de serviços
desenvolvidos na engenharia, softwares provenientes de vários desenvolvedores,
podem e em alguns casos devem ser utilizados, e estes devem assumir
interoperabilidade de informações, para possibilitar que a tecnologia BIM se aplique.
Para a construção do modelo principal, será utilizado o software Autodesk
REVIT™ 2016, este foi desenvolvido especialmente para o método BIM,
incluindo recursos de arquitetura, de engenharia MEP (Mechanical, Eletrical and
28
Plumbing), engenharia estrutural e de construção (Autodesk REVIT®, visão
geral).
Autodesk AutoCAD™ 2016, um software que permite a visualização dos projetos
de forma mais clara, e permite a manipulação das representações gráficas com
maior precisão (Autodesk AutoCAD®, visão geral).
Autodesk Navisworks Manage™ 2016, um software de análise de projetos, que
permite que os profissionais da AEC (arquitetura, engenharia e construção),
possam rever de forma holística os modelos e dados integrados com os
interessados para obter um melhor controle sobre os resultados do projeto
(Autodesk Navisworks Manage®, visão geral).
MS PROJECT™, um software de gerenciamento de projetos, que permite que
os membros da equipe gerenciem tarefas, façam colaborações, enviem quadros
de horários e sinalizem problemas e riscos do projeto (MS PROJECT, página
inicial do Project).
3.5 OBJETO DE ESTUDO
Os projetos abordados são pertencentes às disciplinas de arquitetura e estrutura,
estes foram elaborados por dois profissionais, o que imprime maior realidade ao estudo.
A execução do projeto se localiza na cidade de Pato Branco, Bairro Bortot, Rua
Tocantins, quadra 770, lote 11, Latitude -26.213256, Longitude -52.670792 e elevação
de 785 m com relação ao nível do mar. A figura 8, ilustra a situação em que o lote se
enquadra com relação a quadra.
Figura 8 - Planta de Situação. Fonte: Projeto arquitetônico.
29
O edifício conta com 7 pavimentos, sendo um pavimento térreo de caráter
comercial, um mezanino também de caráter comercial, o mesmo nível do mezanino
conta com as garagens, o terceiro ao sétimo níveis são denominados ‘tipos’ por
possuírem as mesmas plantas, estes sendo destinados a apartamentos residenciais,
sendo 4 apartamentos por andar, três destes com três quartos e um com dois quartos.
As figuras 9, 10, 11 e 12 demonstram o projeto arquitetônico estudado, pois são
‘recortes’ do mesmo.
Figura 9 - Planta Baixa - Pavimento térreo. Fonte: Projeto arquitetônico.
Figura 10 - Planta baixa pavimentos tipo. Fonte: Projeto arquitetônico
30
Figura 11 - Elevação Lateral. Fonte: Projeto arquitetônico.
Figura 12 - Elevação frontal. Fonte: Projeto arquitetônico.
A estrutura do prédio é desenvolvida em concreto armado, com barras de aço
CA-50 e CA-60, que variam das bitolas de 5,0 mm à 20,0 mm, o sistema estrutural é
constituído de lajes, vigas, pilares, blocos de coroamento e estacas. É visível a
predominância de pórticos no menor sentido do edifício desde o nível térreo ao último
tipo, existem algumas vigas de transição, presentes no nível do Tipo 01, ou seja, vigas
que suportam as cargas provenientes de lajes do pavimento e de pilares que nascem
31
sobre a mesma. A figura 13 demonstra o caso citado acima, na mesma os pilares com
hachura sólida preta, são os que ‘morrem’ no nível, os pilares com hachura em diagonal,
são os que continuam e os pilares sem hachura são os pilares que nascem no nível, ou
seja, nascem na viga, estes circulados em vermelho.
Figura 13 - Vigas de transição. Fonte: Projeto Estrutural
As lajes da estrutura são pré-moldadas e maciças, com espessura total de 12
cm, não havendo variação nesta espessura em todo o projeto, e seu descarregamento
nas vigas se dá de forma unidirecional, como ilustram as figuras 14 e 15.
Figura 14 - Indicação de espessura de laje maciça. Fonte: Projeto Estrutural
32
Figura 15 - Indicação do descarregamento de laje pré-moldada. Fonte: Projeto Estrutural
As seções de pilares variam de 12x30 cm a 40x70 cm, e as seções de vigas de
12x25 cm à 60x65 cm, o que demonstra uma certa complexidade na concepção deste
projeto. As fundações foram projetadas em blocos sobre estacas, as figuras 16 e 17
demonstram uma planta de formas de um dos pavimentos da estrutura e das formas e
locação da fundação.
Figura 16 - Fôrmas do pavimento Térreo. Fonte: Projeto Estrutural
33
Figura 17 - Locação da fundação. Fonte: Projeto Estrutural
3.6 PROCESSO DE PESQUISA
A divisão das etapas estão dispostas de tal forma:
Coleta de projetos arquitetônico e estrutural para o estudo de caso;
Revisão bibliográfica dos impactos da aplicação da tecnologia BIM;
Levantamento dos softwares a serem utilizados;
Modelagem dos projetos arquitetônico e estrutural e levantamento de
inconsistências visuais, utilizando software Autodesk REVIT 2016;
Análise e detecção de interferências entre modelo estrutural e
arquitetônico, por meio da ferramenta Clash Detective, utilizando o
software Autodesk NAVISWORKS MANAGE 2016;
Atualização direta dos modelos, por meio da ferramenta Refresh,
presente no software Autodesk NAVISWORKS MANAGE 2016,
atualizando assim os modelos que já estavam presentes no software,
provindos do software Autodesk REVIT 2016, esta atualização devido
mudanças em prol da compatibilização de uma das situações
demonstradas pelo Clash Detective;
Inserção de composições de serviço da SEOP (Secretaria Estadual de
Obras Públicas), do estado do Paraná revisão de Agosto/2015,
relevantes para este trabalho, no software Autodesk NAVISWORKS
MANAGE 2016, para geração de um breve quantitativo dos modelos;
Geração de cronograma físico, no software MS Project, com datas
fictícias e com precedências em suas atividades;
34
Inserção do arquivo do MS Project, para o software Autodesk
NAVISWORKS MANAGE 2016, para simulação 4D do cronograma físico;
Apresentação dos resultados e discussões;
Conclusões e recomendações.
A figura 18, mostra um fluxograma, para melhor compreensão dos itens e do
procedimento adotado.
Figura 18 - Fluxograma de pesquisa. Fonte: Autor.
35
4. MODELAGEM
Este tópico tem por objetivo descrever e comentar a construção do modelo
computacional para dar origem ao estudo de caso.
4.1 MODELAGEM ARQUITETÔNICA
A modelagem arquitetônica é relevante para o método, pois é o modelo que
contém informações a serem utilizadas para os modelos de outras disciplinas, neste
caso da disciplina estrutural. Para tal modelagem ser confiante no mérito de suas
informações, é importante que sejam atribuídas estas informações a um nível de detalhe
o mais profundo possível, para este estudo de caso, o projeto arquitetônico é o
responsável por conter estas informações a serem atribuídas na modelagem. A figura
19 demonstra o modelo arquitetônico, em uma vista 3D.
Figura 19 - Modelo Arquitetônico (Vista 3D). Fonte: Autor (Extraído do software REVIT)
Este modelo foi gerado a partir de informações contidas nas plantas, cortes e
elevações do projeto arquitetônico, estas informações sendo representações gráficas
dos elementos dispostos em um plano (x,y) e em cota (z).
Para que a modelagem obtenha um nível informativo alto, é necessário que
hajam mais informações para se atribuir ao modelo além das geométricas, tais como de
materiais empregados nos elementos, uma vez que quando estamos gerando este tipo
36
de modelo BIM, que deve conter informações com nível para possibilitar outras funções
no processo de projeto. Para este intuito, é necessário o uso de um software como o
REVIT, para que se atribuam informações a este objeto geométrico, as informações que
se atribuíram a este modelo vieram parte do projeto arquitetônico, parte do projetista e
executor da obra, pois nem todas as informações estão contidas nos projetos. A figura
20 demonstra por meio de um fluxo entre projeto arquitetônico e modelo esta atribuição
de informações de acabamento às faces das alvenarias, já seu núcleo foi fornecido pelo
projetista executor, que previu um bloco cerâmico com espessura de 9 cm, e
regularizações de 2 cm de espessura em cada face da alvenaria.
Figura 20 - Atribuição de informações ao modelo. Fonte: Autor
Os tipos de paredes empregados no projeto possuem espessuras de 15 e 20
cm, os acabamentos propostos são de cerâmica e pintura vinílica sobre massa de PVA
(sigla de acetato de polivinila), logo para a modelagem foi tomada a atenção com
relação a tal espessura e qual acabamento estava empregado no cômodo, para atender
a este quesito 6 tipos de paredes foram criadas, a figura 21 e a tabela 1, demonstram
as especificações de acabamento e os tipos de paredes criados respectivamente.
Figura 21 - Quadro de revestimentos. Fonte: Projeto Arquitetônico
37
Nota-se que há um erro neste quadro, os revestimentos de paredes e teto estão
invertidos, para sanar isto uma consulta ao executor esclareceu esta troca e a
modelagem da arquitetura pôde seguir com o acerto dos revestimentos.
Tabela de alvenarias
Tipo Espessura
Alv. 15cm (Pintura-Pintura massa PVA) 0.15 m
Alv. 15cm (Cerâmica-Cerâmica) 0.15 m
Alv. 15cm (Cerâmica-Pintura massa PVA) 0.15 m
Alv. 20cm (Cerâmica-Pintura massa PVA) 0.20 m
Alv. 20cm (Pintura-Pintura massa PVA) 0.20 m
Alv. 20cm (Cerâmica-Cerâmica) 0.20 m
Tabela 1 - Quadro de alvenarias extraídas do REVIT. Fonte: Autor
Para a inserção das esquadrias (portas, janelas, perfis, etc.), utilizou-se a tabela
de esquadrias disponível no projeto arquitetônico, que foi capaz de munir a modelagem
com informações geométricas e de características dos materiais empregados, para sua
locação a planta arquitetônica bastou como fonte de informação. As figuras 22 e 23
demonstram as informações sobre esquadrias e sua representação no modelo
respectivamente.
38
Figura 22 - Quadro de esquadrias. Fonte: Projeto Arquitetônico
Figura 23 - Atribuição de informações as esquadrias. Fonte: Autor
39
Para a modelagem dos pisos tomou-se um cuidado para que não houvesse a
sobreposição entre o piso do modelo arquitetônico e a laje do modelo estrutural, assim
cabendo a modelagem arquitetônica somente o acabamento deste elemento, no caso a
cerâmica e seu elemento colante. A figura 24 demonstra um esquema desta
modelagem.
Figura 24 - Esquema de modelagem do piso. Fonte: Autor (Extraído do software REVIT)
Com a união de informações provenientes do responsável pela execução e do
projeto arquitetônico, foi possível a criação dos outros elementos constituintes, tais
como cobertura, escada, corrimão, guarda-corpos, componentes do estacionamento na
garagem, escadas de marinheiro, aberturas, terreno e topografia, etc.
4.2 MODELAGEM ESTRUTURAL
Para a modelagem estrutural o projeto estrutural é o carro chefe, este define a
disposição dos elementos e sua geometria, porém na modelagem não foram inseridas
as armaduras, pois pressupõe-se que estas virão do software de dimensionamento
estrutural, o ROBOT, assim para esta modelagem bastando atribuição de
características geométricas e de materiais atribuídos ao modelo. A figura 25 demonstra
em uma vista 3D o modelo estrutural.
40
Figura 25 - Modelo estrutural (vista 3D). Fonte: Autor (Extraído do software REVIT)
Deve ser dada atenção no sentido de que quando se modela a estrutura, este
elemento geométrico carrega consigo um modelo analítico, que para este modelo é o
que permite a análise estrutural, assim tomando o devido cuidado para este modelo
analítico, a análise e dimensionamento da estrutura pode ocorrer de forma integrada,
uma vez que o software REVIT possui integração com o software ROBOT de forma
direta. A imagem 26 ilustra o modelo tridimensional atrelado ao modelo analítico.
Figura 26 - Modelo analítico integrado ao geométrico. Fonte: Autor (Extraído do software REVIT)
41
Este modelo analítico é capaz de conter informações de discretização do
elemento, tais como, se ele representa um pilar, viga, laje ou fundação e ainda mais
contêm informações de vinculações estruturais entre os elementos, como por exemplo,
se o apoio é engastado ou rotulado, e aonde um elemento se apoia sobre outro, isto
ampara informações iniciais aos softwares de análise estrutural, onde este fica somente
incumbido da discretização com relação ao seu método de cálculo estrutural.
Com o intuito da detecção de divergências entre os projetos, a modelagem
estrutural não usufruiu dos níveis pré-dispostos no modelo arquitetônico, foram
utilizados os níveis contidos no projeto estrutural, assim a construção do modelo seguiu
com a inserção das plantas de fôrmas nível a nível, pois a cada pavimento as dimensões
de pilares e vigas se alteram, diferentemente do arquitetônico, onde os pavimentos tipos
são cópias um do outro. As figuras 27 e 28 exemplificam as indicações dos níveis e as
informações mudança de seção entre os pavimentos.
Figura 27 - Definição de níveis estruturais. Fonte: Autor
Figura 28 - Mudança de seção de viga entre os níveis. Fonte: Autor
42
Constata-se que a viga V21 do primeiro pavimento possui uma seção de
25x75cm, já a viga que é correspondente a esta no segundo pavimento é a V25, que
possui uma seção de 14x50cm, o que demonstra que apesar de estarem na mesma
posição em planta suas seções transversais não se mantém as mesmas, a este fator
precisa ser dada atenção para que a modelagem seja fiel as informações do projeto.
Um aspecto importante do modelo estrutural é que os elementos atrelados a um
nível no projeto estrutural estão locados imediatamente em cotas abaixo do mesmo, e
no software REVIT os elementos estão anexados ao nível e para qualquer
deslocamento que exista, este deve ser informado no elemento, o deslocamento será
feito com relação ao nível, o que por exemplo acontece com as vigas da borda das
sacadas, que possuem um deslocamento negativo em 10cm. A figura 29 demonstra
como as informações contidas nas plantas orientam a construção do modelo
tridimensional, e a figura 30 exemplifica os deslocamentos dos objetos na cota (z).
Figura 29 - Informações das plantas para construção do modelo estrutural. Fonte: Autor (Extraído do software REVIT)
43
Figura 30 - Deslocamento da cota da viga. Fonte: Autor (Extraído do software REVIT)
Para a construção da fundação bastou as informações geométricas das
mesmas, uma vez que o próprio software REVIT se encarrega de caracterizar o
elemento como uma fundação bem como os materiais empregados no elemento. Como
em projeto o arranque dos pilares, que interligam a subestrutura com a superestrutura,
possui a altura variável, para a construção do modelo foi pré-definida esta altura como
um metro, esta altura também sendo utilizada para os arranques do poço do elevador,
mesmo sabendo que esta estrutura deve ser rebaixada em virtude do próprio poço. A
figura 31 demonstra os elementos de fundação presentes no modelo estrutural.
Figura 31 - Elementos de fundação do modelo estrutural. Fonte: Autor(Extraído do software REVIT)
44
5. DISCUSSÕES E RESULTADOS
Gerado o modelo e este munido de informações, podemos agora utilizá-las para
realizar o devido gerenciamento dos modelos e por consequência dos projetos.
Para isto, este tópico irá demonstrar e discutir os resultados obtidos devido ao
uso dos softwares para as atividades destinadas dentro de um processo de projeto e
planejamento.
5.1 COMPATIBILIZAÇÃO
Devido ao fluxo de trabalho com os softwares e construção dos modelos, este
projeto sofreu dois tipos de compatibilização.
A primeira pelo ato da modelagem, visualmente sendo possível a detecção de
inconsistências dos projetos, assim sendo feita em três instancias, arquitetura x
arquitetura, estrutura x estrutura, estrutura x arquitetura, e para cada situação sendo
feita a elaboração de um relatório, este sendo apresentado no tópico de anexos.
A segunda só é possível com a construção de dois modelos, feita pelo software
NAVISWORKS, por meio da ferramenta ClashDetective, que tem a função de detectar
pontos conflitantes no mesmo espaço ocupado pelos dois modelos inseridos, assim
gerando um relatório de inconsistências, este disponibilizado também em anexos.
5.1.1 COMPATIBILIZAÇÃO VISUAL
Este tipo de compatibilização já é usado a mais tempo, derivado do surgimento
de softwares modeladores 3D, que oferecem uma melhor visualização espacial dos
projetos, assim permitindo mais eficiência visual na detecção de inconsistências. A
figura 32 ilustra uma detecção de inconsistência visual.
45
Figura 32 - Inconsistência de projetos. Fonte: Autor (Extraído do software REVIT)
Nota-se que a prumada do pilar 39 ocupa a mesma posição que as janelas dos
quartos, para este tipo de inconsistência deve ser movido um dos dois objetos, ou o pilar
ou a janela sofrem alterações espaciais.
O relatório de inconsistências visuais disponibilizado em anexos, demonstra a
inconsistência e aborda uma possível solução para cada caso encontrado.
Também devido a construção do modelo, foi possível a detecção de
inconsistências dentro de um mesmo projeto, tanto na disciplina arquitetônica quanto na
estrutural. As figuras 33 e 34 demonstram estas inconsistências, respectivamente.
Figura 33 - Inconsistência estrutural (viga 40 desalinhada). Fonte: Autor (Extraído do software REVIT)
46
Observa-se que a viga 40 sofre um desalinhamento quando cruza a viga 12,
devido ao fato da viga 40 ser contínua deveria estar alinhada em seu comprimento. Com
a construção desta viga no software REVIT este tipo de inconsistência é sanado pois
ele entende que a viga é contínua e mantém ela alinhada durante seu comprimento.
Figura 34 - Inconsistência arquitetônica entre planta e elevação. Fonte: Autor (Extraído do projeto arquitetônico)
Esta inconsistência é notada na diferença entre as cotas de 196cm (elevação) e
150cm (planta baixa), que deveriam ser iguais por representarem o mesmo espaço. Já
com a construção do modelo no software REVIT este tipo de inconsistência não ocorre
devido a representação em planta estar atrelada a um plano vertical, assim tudo que é
informado em planta é igual ao plano vertical. A figura 35 exemplifica esta situação, onde
as cotas do modelo são condizentes, ou seja, em qualquer vista ela será igual pois a
cota representa o mesmo espaço.
Figura 35 - Planta e elevação do modelo arquitetônico. Fonte Autor
47
5.1.2 COMPATIBILIZAÇÃO COMPUTACIONAL (por meio de software)
Este tipo de compatibilização é feito por meio do software NAVISWORKS, este
tem a capacidade de leitura de vários modelos interdisciplinares em uma mesma
plataforma, em outras palavras, une vários modelos em um mesmo lugar, isto torna
capaz a análise de interferências entre estes modelos, de modo que o software detecta
cada parte dos elementos que se interceptam no espaço ou de elementos que deveriam
estar contidos dentro de outros, e os enfoca em vários quadros para uma melhor
visualização da interferência entre os modelos. A figura 36 demonstra uma das
inconsistências encontradas em um teste rodado entre as esquadrias (modelo
arquitetônico) e o modelo estrutural.
Figura 36 - Interferências entre pilares e janelas (pavimentos tipo). Fonte: Autor (Extraído do software NAVISWORKS)
Para cada dois elementos que se interceptam o software guarda a imagem e os
demonstra um a um, porém com este método surgem falsos positivos, que para o
software são ponto de inconsistência de projetos, mas não são, como exemplo um teste
entre alvenarias e estrutura para este estudo gerou 3246 pontos conflitantes, porém
muitos apontam a situação de que a estrutura está passando pela alvenaria, e se
pensarmos bem isto deve acontecer, pois uma prumada de pilar prosseguirá adiante,
mesmo que a alvenaria vá somente de um nível ao outro. A figura 37 demonstra um
falso positivo.
48
Figura 37 - Falso positivo entre estrutura e alvenaria. Fonte: Autor (Extraído do software NAVISWORKS)
Este tipo de situação apontado é classificado como aprovado, assim os testes
rodados entre alvenaria e estrutura foram quase todos classificados da mesma maneira,
alguns sofrem uma aprovação sob ressalva, como o exemplo da figura 38, onde uma
face do pilar tem um leve deslocamento com relação a face da parede.
Figura 38 - Diferença entre face de pilar e face de alvenaria. Fonte: Autor (Extraído do software NAVISWORKS)
49
Este tipo de compatibilização é basicamente um mecanismo iterativo, onde o
primeiro teste identifica os pontos conflitantes e os indica em forma de visualização,
cada ponto é previamente classificado como novo, podendo sofrer alteração em sua
classificação para ativo, revisado, aprovado e resolvido, esta classificação e o
agrupamento das situações semelhantes é uma tarefa a ser realizada pelo usuário,
quando necessárias as modificações devem ser feitas no software de modelagem, neste
caso o REVIT, assim tornando o método além de preciso adaptativo as situações. A
figura 39 ilustra esta classificação.
Figura 39 - Classificação de interferências. Fonte: Autor (Extraído do software NAVISWORKS)
Esta tabela de classificação informa tudo sobre os testes rodados, por exemplo,
o símbolo em amarelo na primeira coluna indica que o modelo sofreu atualizações no
software REVIT, e os testes devem ser refeitos para a atualização dos resultados, isto
dando maior precisão ao método. Outra vantagem é a ferramenta ‘switchback’, esta tem
a capacidade de no momento em que foi encontrando um ponto conflitante retornar ao
objeto no software responsável pela modelagem para que haja a edição do objeto.
Os anexos contêm um pequeno relatório extraído do software com relação aos
conflitos, com os testes rodados foram achados pontos relevantes, que necessitam de
uma ação, e irrelevantes que foram aprovados sem nenhuma ação a ser tomada, assim
o gráfico 1 demonstra brevemente em porcentagens os números obtidos nos testes.
50
Gráfico 1 - Pontos conflitantes. Fonte: Autor
Este gráfico demonstra que apesar de um número elevado de conflitos é
importante a classificação do usuário, pois somente 13,4% destes são relevantes e
precisam de alguma mudança, ou de parte arquitetônica ou de parte estrutural.
Sendo assim, mudanças foram feitas para uma parte do grupo de ativos, assim
tendo uma compatibilização parcial entre os projetos. Um exemplo de mudança foi o
ajuste de níveis, o que ocorria era que a partir do nível do Tipo 01 de apartamentos
residenciais os níveis da estrutura eram 20cm mais altos, acarretando uma
inconsistência do tipo estrutura cruzando o espaço das esquadrias, para sanar isso o
nível arquitetônico foi elevado em 20cm nesses pavimentos, assim ‘casando’
perfeitamente os níveis dos dois modelos, estrutural e arquitetônico. A figura 40 ilustra
o que ocorria e como ficou após a solução adotada.
Figura 40 - Mudanças do modelo arquitetônico para compatibilização (devido a diferença entre níveis dos modelos). Fonte: Autor (Extraído do
software NAVISWORKS)
3246
2811
435
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Total
Aprovados (irrelevantes)
Ativos (Relevantes)
51
Porém, como citado anteriormente, este tipo de compatibilização é iterativo,
neste caso esta ação solucionou o problema onde os níveis do arquitetônico e do
estrutural tinham um desencontro. Com esta mudança feita e com a reanalise dos
pontos conflitantes entre esquadrias e estrutura novos pontos surgiram, que neste caso
foi constatado como as esquadrias 20cm mais altas passaram a tocar as faces inferiores
das vigas. A figura 41 demonstra este novo ponto conflitante encontrado.
Figura 41 – Conflito ‘novo’ entre janelas e vigas. Fonte: Autor (Extraído do software NAVISWORKS)
Com isto é demonstrada a complexidade da ação de compatibilizar projeto e que
os softwares auxiliam muito no quesito de precisão, mas cabe ao usuário informar a sua
equipe sobre estes pontos e tomar decisões com relação as ações a serem tomadas.
5.2 LEVANTAMENTO QUANTITATIVO
Com o objetivo de descrever um breve levantamento quantitativo e por
consequência seu orçamento, a aplicação dos softwares trabalha no intuito da
informatização das informações do levantamento quantitativo, cabendo ao usuário
atribuir coeficientes e valores. Para tal feito poderiam ser utilizados tanto o software
REVIT quanto o NAVISWORKS, a cada um dada a devida programação têm a
capacidade de realizar estes levantamentos com precisão. Neste estudo a adoção foi
do software NAVISWORKS, por absorver um maior número de arquivos em sua
plataforma de trabalho.
52
Para amparar este estudo, foi utilizada a composição de serviços de edificações
(com desoneração), resolução conjunta SEIL/PRED 007/2015, disponibilizada pela
Paraná Edificações e pela SEOP (Secretaria de Estado de Obras Públicas).
Para realizar o levantamento automatizado, é preciso inserir os coeficientes e
custos dos serviços provenientes da composição de serviços, esta fase é manual, trata-
se de uma programação do software para que ele se adeque a sua necessidade, feito
isto uma vez é possível salvar a opção e usá-la em outros projetos de forma automática.
Para exemplificar este levantamento, foram escolhidos serviços considerados
relevantes para o trabalho e presentes nos modelos, com o quantitativo dos itens
exibidos no item anexos e apêndices (apêndice I).
Do modelo arquitetônico foram realizados os levantamentos e orçamentos dos
seguintes serviços:
Alvenarias com espessura de 15cm
Portas de correr de vidro
Acabamento de pisos (cerâmica)
Cobertura (estrutura de madeira e telhas)
Do modelo estrutural foram realizados os levantamentos e orçamentos dos
seguintes serviços:
Lajes (pré-moldadas)
Para inserir os serviços no software, é preciso entender que este para quantificar
conta com três instâncias, o catálogo de recursos, que são os recursos que irão ser
empregados em cada serviço, o catálogo de itens, que transcrevendo para uma
linguagem usual é o catálogo de serviços, estes são a união dos recursos empregados
para realizar o serviço e por fim o livro de quantificação, este é especificamente sobre o
serviço realizado, não permite a edição ou exclusão de serviços ou recursos, somente
a inclusão dos mesmos no orçamento realizado. A figura 42 exemplifica o que foi
descrito no texto.
53
Figura 42 - Exemplificação de recursos e serviços. Fonte: Autor (Extraído da planilha de serviços da SEOP)
Tomados os cuidados com esta ação a quantificação passa a se tornar uma ação
automatizada, pois o software é capaz de ler quantidades dos objetos, tais como metros
quadrados, metros cúbicos, peso, perímetro, etc. A figura 43 demonstra esta ação do
software, onde é possível notar o menu de propriedades do objeto, que é ativado ao
selecionarmos um objeto.
Figura 43 - Propriedades automáticas do objeto. Fonte: Autor (Extraído do software NAVISWORKS)
As ferramentas de seleção se fazem muito poderosas para este tipo de tarefa,
pois com ela é capaz de selecionar itens com mesmo nome, mesmo tipo, mesmo nível
e salvá-las para qualquer uso dentro do programa, assim selecionada uma vez por
exemplo lajes pré-moldadas com altura de 12 cm, e a salvando seu uso pode servir as
ações de animação, cronograma, compatibilização e quantificação. A figura 44 ilustra
as ferramentas de seleção.
54
Figura 44 - Ferramentas de seleção "sets". Fonte: Autor (Extraído do software NAVISWORKS)
Com estas quantidades lidas de modo automático, o ganho esperado é menor
tempo neste serviço de quantificação e precisão pois além da leitura o software possui
as ferramentas hide e show takeoff, que auxiliam no aspecto de demonstrar objetos que
já foram ou não quantificados. As figuras 45 ilustram as ferramentas de esconder e
mostrar o que foi quantificado, respectivamente.
Figura 45 - Ferramenta Show e Hide Takeoff. Fonte: Autor (Extraído do software NAVISWORKS)
Apesar de automatizar o processo de quantificação o programa não traz uma
lista de materiais visualmente agradável, para melhor compreensão se faz o uso do
software Microsoft Excel, onde a exportação do NAVISWORKS é bem aceita, assim
dentro do Excel é possível o ajuste visual para uma planilha apresentável, esta
apresentada como apêndice I.
55
Outro ponto relevante é a flexibilidade com relação aos levantamentos, uma vez
que se no planejamento ou em projeto um tipo de material ou elemento foi proposto
pode sofrer alteração em outra fase da construção, por exemplo, se uma alvenaria com
blocos cerâmicos for modificada em instância de serviço ou de materiais empregados,
basta que o usuário vá ao catalogo de serviços ou de materiais e altere o serviço ou o
índice do material modificado, assim alterando automaticamente os resultados da
medição que foi realizada.
5.3 CRONOGRAMA FÍSICO E SIMULAÇÃO 4D
Com o intuito de demonstrar como o cronograma físico é realizado no processo
e como ele torna possível uma simulação 4D (simulação da construção no decorrer do
tempo), o software MS Project será utilizado no sentido de cadastrar as principais
atividades e dar a devida precedência as mesmas, assim importando estes dados ao
NAVISWORKS, será possível atrelar as atividades e seu tempo aos objetos dos
modelos e por fim gerar uma simulação. A figura 46 demonstra esse processo de
inclusão de datas do MS Project para o NAVISWORKS.
Figura 46 - Transferência de cronograma do Project para NAVISWORKS. Fonte: Autor
O NAVISWORKS é capaz de efetuar a leitura de arquivos advindos do programa
MS Project de modo direto, cabendo ao NAVISWORKS somente a função de atrelar as
56
atividades aos objetos do modelo. A ferramenta Timeliner, é a incumbida de fazer a
função deste atrelamento, através de uma ação Atach, o que retorna a importância das
ferramentas de seleção que auxiliam na precisão e diminuição de tempo deste serviço,
após efetuada isto o simulador temporal do mesmo está habilitado a realizar a simulação
do cronograma físico. A figura 47 demonstra através de vários recortes a simulação 4D.
Figura 47 - Simulador 4D. Fonte Autor (Extraído do software NAVISWORKS)
Este simulador é capaz de administrar objetos que irão ser construindos,
temporários e a serem demolidos, diferenciando-os por cor, facilitando o entendimento
de cada fase a ser executada, também tem a capacidade de locar equipamentos e
máquinas em seu cronograma e descrever o trajeto das mesmas, assim possibilitando
uma compatibilização dos serviços executados na obra. Devido ao fato de ser um
software de planejamento, a ferramenta Timeliner, pode ser alimentada com datas da
execução, gerando assim também uma simulação 4D cruzada entre real planejado e
real executado. A figura 48 exemplifica esta simulação cruzada.
57
Figura 48 - Real executado x real planejado. Fonte: Autor (Extraído do software NAVISWORKS)
Isto facilita a abordagem da situação da execução, como demonstrado há um
atraso na simulação do real executado com relação ao planejado, auxiliando na tomada
de uma decisão com relação a mudanças do plano de ataque da obra.
58
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
No decorrer do desenvolvimento deste trabalho foi possível constatar as
inúmeras potencialidades que podem ser alcançadas através da aplicação dos
softwares que se enquadram na filosofia da modelagem da informação da construção.
É preciso ressaltar que os processos de projeto impostos em nosso cotidiano
brasileiro precisam sofrer mudanças para melhor amparar o gerenciamento das obras,
e assim aportar melhores soluções a serem adotas em quaisquer fases de uma obra.
Para isto estes softwares se mostraram satisfatórios no quesito em que aumentam a
precisão ao gerar e administrar as informações que sustentam decisões no
gerenciamento, além de poupar tempo neste tipo de serviço.
Outro ponto importante notado no trabalho com relação a aplicações dos
softwares foi a flexibilidade, uma vez que podem ser programados a inúmeras
necessidades, o que é muito bom se pensarmos que a indústria da construção civil é
altamente mutável observando as inúmeras situações em que as construções são
empregadas. Assim a tecnologia BIM demonstra a importância da união entre o ser
humano e máquina, neste caso entre os softwares e o usuário, pois estes são
responsáveis por automação da informação cabendo totalmente ao usuário programar
seu uso e atribuir informações corretas aos equipamentos, produtos e elementos
construtivos.
Com relação ao problema proposto neste trabalho, em questões de
gerenciamento, cronograma, levantamento quantitativo e compatibilização os softwares
se mostraram totalmente satisfatórios, pois atenderam rapidamente, precisamente e de
modo adaptativo (com devida programação), às situações impostas pelos projetos. Visto
que os softwares REVIT e NAVISWORKS de forma integrada puderam gerenciar as
informações atribuídas e gerar breves resultados que comprovaram suas
funcionalidades, este trabalho conseguiu atingir certa relevância, além da aplicação em
meio acadêmico tanto a metodologia quanto os softwares podem sim ser aplicados ao
mercado comercial com relação aos processos de planejamento e de projeto.
Além das questões abordadas neste trabalho, o fato destes softwares
pertencerem a uma plataforma (aglomerado de softwares), esta tem capacidade total
de atingir outros aspectos ligados à construção civil em todo o ciclo de vida de uma
construção, tais como: engenharia estrutural de forma integrada ao modelo, análises
energéticas atreladas a modelagem, modelagem de infraestruturas, simulações de
maquinário, simulações de entorno e vizinhança, etc. Além destes aspectos citados a
metodologia aplicada pode ser modificada para cada tipo de projeto ou cada tipo de
59
situação imposta, a adoção desta metodologia e dos softwares empregados se deu pelo
fator destes atenderem potencialmente as questões de gerenciamento de obras.
60
ANEXOS E APÊNDICES
61
ANEXO I – RELATÓRIO DE INCONSISTENCIAS DETECTADAS
COMPUTACIONALMENTE (SOFTWARE NAVISWORKS)
62
Esquadrias x Estrutura Clash Detective
Tolerance0.001m Self-Intersect 0 Total4 New1 Active2 Reviewed0 Approved0 Resolved1 TypeHard (Conservative) StatusOld
NameEsquadrias x Vigas Distance*-0.140m Status*New Clash Point*4.223m, -2.969m, 5.550m
Item 1*
Element ID381362 LayerLaje Mesanino Item Name* Concreto-Retangular-Coluna Item Type*Quadro estrutural: Concreto-Retangular-Viga: 14x50 cm
Item 2*
Element ID594625 LayerTérreo Item Name* 150x125 cm Item Type* Janela de correr 2 painéis
For group fields marked with an asterisk (*), the most significant value from the group is shown.
63
NamePortas x Estrutura (elevação do nível estrutural) Distance*-0.200m Status*Resolved Clash Point*3.597m, 23.794m, 17.230m
Item 1*
Element ID417354 LayerLaje T5 Item Name* Piso Item Type* Pisos: Piso: Maciça 12cm
Item 2*
Element ID673893 LayerTipo 5 Item Name* Wood - Supa Doors - Painted White Item Type* Solid
For group fields marked with an asterisk (*), the most significant value from the group is shown.
64
NameMontante x Estrutura Distance*-0.140m Status*Active Clash Point*4.269m, -2.969m, 0.150m
Item 1*
Element ID368763 LayerLaje térreo Item Name* Concreto-Retangular-Coluna Item Type* Pilares estruturais: Concreto-Retangular-Coluna: 14x50 cm
Item 2*
Element ID594589 LayerTérreo Item Name* 50 x 150mm Item Type* Montantes de parede cortina
For group fields marked with an asterisk (*), the most significant value from the group is shown.
65
APÊNDICE I – LEVANTAMENTO QUANTITATIVO (SOFTWARE NAVISWORKS)
66
Código SEOP
Descrição Unidade Índice Quantidade
74088/1 TELHAMENTO COM TELHA DE FIBROCIMENTO ONDULADA, ESPESSURA 6MM, INCLUSO
JUNTAS DE VEDAÇÃO E ACESSÓRIOS DE FIXAÇÃO, EXCLUINDO MADEIRAMENTO m² - 153,140
88316 SERVENTE COM ENCARGOS COMPLEMENTARES h 0,22 33,691
88323 TELHADISTA COM ENCARGOS COMPLEMENTARES h 0,22 33,691
1607 CONJUNTO ARRUELAS DE VEDAÇÃO 5/16" PARA TELHA FIBROCIMENTO (UMA
ARRUELA METÁLICA E UMA ARRUELA PVC - CONICAS) cj 1,42 217,459
4299 PARAFUSO ZINCADO ROSCA SOBERBA, CABEÇA SEXTAVADA, 5/16 " X 110 MM, PARA
FIXAÇÃO DE TELHA EM MADEIRA unid. 1,42 217,459
7194 TELHA DE FIBROCIMENTO ONDULADA E = 6 MM, DE *2,44 X 1,10* M (SEM AMIANTO) m² 1,15 176,111
72084 ESTRUTURA DE MADEIRA DE LEI PRIMEIRA QUALIDADE, SERRADA, NÃO APARELHADA,
PARA TELHAS ONDULADAS, VÃOS DE 13M ATÉ 18M
m² - 153,140
88239 AJUDANTE DE CARPINTEIRO COM ENCARGOS COMPLEMENTARES h 1,4 214,396
88262 CARPINTEIRO DE FORMAS COM ENCARGOS COMPLEMENTARES h 1,4 214,396
4463 !EM PROCESSO DE DESATIVAÇÃO! PEÇA DE MADEIRA DE LEI NATIVA/REGIONAL *4 X
30* CM, NÃO APARELHADA
m³ 0,024 3,675
21142 ESTRIBO COM PARAFUSO EM CHAPA DE FERRO FUNDIDO DE 2" X 3/16" X 35 CM,
SEÇÃO "U", PARA MADEIRAMENTO DE TELHADO
kg 0,167 25,574
5061 PREGO POLIDO COM CABEÇA 18 X 27 unid. 0,15 22,971
87510
ALVENARIA DE VEDAÇÃO DE BLOCOS CERÂMICOS FURADOS NA HORIZONTAL DE 14X9X19CM (ESPESSURA 14CM) DE PAREDES COM ÁREA LÍQUIDA MAIOR OU IGUAL A
6M² SEM VÃOS E ARGAMASSA DE ASSENTAMENTO COM PREPARO MANUAL.
TELHAS ONDULADAS, VÃOS DE 13M ATÉ 18M
m² - 2955,231
88309 PEDREIRO COM ENCARGOS COMPLEMENTARES h 3,1 474,734
88316 SERVENTE COM ENCARGOS COMPLEMENTARES h 1,55 237,367
87369 ARGAMASSA TRAÇO 1:2:8 (CIMENTO, CAL E AREIA MÉDIA) PARA EMBOÇO/MASSA
ÚNICA/ASSENTAMENTO DE ALVENARIA DE VEDAÇÃO, PREPARO MANUAL. AF_06/2014 NÃO APARELHADA
m³ 0,0135 39,896
7267 BLOCO CERÂMICO (ALVENARIA VEDAÇÃO), 6 FUROS, DE 9 X 14 X 19 CM unid. 55,85 165049,65
74067/1
JANELA DE CORRER EM ALUMÍNIO, COM QUATRO FOLHAS PARA VIDRO, DUAS FIXAS E DUAS
MOVEIS, INCLUSO GUARNIÇÃO E VIDRO LISO INCOLOR (adaptado para portas, por unidade)
unid. - 20,000
88309 PEDREIRO COM ENCARGOS COMPLEMENTARES h 2,1 42,000
88315 SERVENTE COM ENCARGOS COMPLEMENTARES h 4,62 92,400
88316 SERVENTE COM ENCARGOS COMPLEMENTARES h 7,92 158,400
88627 ARGAMASSA TRAÇO 1:2:8 (CIMENTO, CAL E AREIA MÉDIA) PARA EMBOÇO/MASSA
ÚNICA/ASSENTAMENTO DE ALVENARIA DE VEDAÇÃO, PREPARO MANUAL. AF_06/2014 NÃO APARELHADA
m³ 0,0252 0,504
597 ARGAMASSA TRAÇO 1:2:8 (CIMENTO, CAL E AREIA MÉDIA) PARA EMBOÇO/MASSA
ÚNICA/ASSENTAMENTO DE ALVENARIA DE VEDAÇÃO, PREPARO MANUAL. AF_06/2014 NÃO APARELHADA
unid. 1 20,000
87251 REVESTIMENTO CERÂMICO PARA PISO COM PLACAS TIPO GRÊS DE DIMENSÕES 45X45
CM APLICADA EM AMBIENTES DE ÁREA MAIOR QUE 10 M2
m² - 1715,698
88256 AZULEJISTA OU LADRILHISTA COM ENCARGOS COMPLEMENTARES h 0,26 446,081
88316 SERVENTE COM ENCARGOS COMPLEMENTARES h 0,15 257,355
1287 PISO EM CERÂMICA ESMALTADA EXTRA, PEI MAIOR OU IGUAL A 4, FORMATO MENOR
OUIGUAL A 2025 CM2 m² 1,06 1818,640
1381 ARGAMASSA COLANTE AC I PARA CERÂMICAS kg 6,14 10534,386
34357 REJUNTE COLORIDO kg 0,19 325,983
67
74141/2
LAJE PRÉ-MOLD BETA 12 P/3,5KN/M2 VÃO 4,1M INCL VIGOTAS TIJOLOS ARMADURA NEGATIVA CAPEAMENTO 3CM CONCRETO 15MPA ESCORAMENTO MATERIAIS E MÃO
DE OBRA.
m² - 2188,000
6045 CONCRETO FCK=15MPA, PREPARO COM BETONEIRA, SEM LANÇAMENTO m³ 0,045 98,460
74157/3 LANÇAMENTO/APLICAÇÃO MANUAL DE CONCRETO EM ESTRUTURAS m³ 0,045 98,460
88262 CARPINTEIRO DE FORMAS COM ENCARGOS COMPLEMENTARES h 0,19 415,720
88309 PEDREIRO COM ENCARGOS COMPLEMENTARES h 0,35 765,800
88316 SERVENTE COM ENCARGOS COMPLEMENTARES h 0,85 1859,800
3747 LAJE PRÉ-MOLDADA DE PISO CONVENCIONAL SOBRECARGA 350KG/M2 VÃO ATÉ
3,50M m² 1 2188,000
4491 PEÇA DE MADEIRA NATIVA / REGIONAL 7,5 X 7,5CM (3X3) NÃO APARELHADA
(P/FORMA) m 1,1 2406,800
5075 PREGO POLIDO COM CABEÇA 18 X 30 kg 0,02 43,760
6189 TÁBUA MADEIRA 2A QUALIDADE 2,5 X 30,0CM (1 X 12") NÃO APARELHADA m 0,3 656,400
68
APÊNDICE II – RELATORIO DE INCONSISTÊNCIAS VISUALMENTE
DETECTADAS
69
Código Objeto A Objeto B Tipo de inconsistência
Arquivo A Arquivo B Local
1 Planta Baixa entrada social
edifício
Fachada frontal do edifício
Cotas não condizentes Projeto arquitetônico
Projeto arquitetônico
Nível Térreo
2 Janela caixa de escada
Caixa de escada Janela não locada corretamente (peitoril
baixo)
Projeto arquitetônico
Projeto arquitetônico
Nível Mezanino ao Nível Tipo 05
3 Colunas C50 Colunas C50 As colunas não ocupam o mesmo espaço
Modelo arquitetônico
Modelo estrutural
Nível Térreo
4 BWC adaptado PNE
Pilares P52 e P45
Pilares locados de forma que interferem no uso e na abertura
da porta
Modelo arquitetônico
Modelo estrutural
Nível Térreo
5 Pilar P43 Escada da loja Pilar ocupa grande espaço da escada
Modelo estrutural
Modelo arquitetônico
Nível Térreo
6 Pilar P35 Porta do lixo orgânico
Pilar ocupa o espaço da abertura da porta
Modelo estrutural
Modelo arquitetônico
Nível Térreo
7 Bloco B14 Rampa de ligação entre
térreo e garagem
Bloco ultrapassa os limites da rampa
Modelo estrutural
Modelo arquitetônico
Nível Térreo/Nível
Garagem
8 Pilares P55 e P57
Montante metálico da
fachada
Pilar ocupa espaço destinado aos
montantes
Modelo estrutural
Modelo arquitetônico
Nível Térreo/Nível
Mezanino
9 Pilares P33 P41 P47 P40
P46 P53
Pergolado arquitetônico
Deveriam ocupar o mesmo espaço, mas
não ocupam
Modelo estrutural
Modelo arquitetônico
Nível Mezanino
10 Pilar P39 Janela J1 quarto do
apartamento direito frontal
Pilar e janela ocupam o mesmo espaço
Modelo estrutural
Modelo arquitetônico
Nível Tipo 01 ao Nível Tipo
05
11 Pilar P34 Janela J1 quarto do
apartamento esquerdo
frontal
Pilar e janela ocupam o mesmo espaço
Modelo estrutural
Modelo arquitetônico
Nível Tipo 01 ao Nível Tipo
05
12 Pilares P3 P5 Portas de alumínio e
vidro 4 folhas dos
apartamentos posteriores
saída p/ sacada
Pilar e porta ocupam o mesmo espaço
Modelo estrutural
Modelo arquitetônico
Nível Tipo 01 ao Nível Tipo
05
13 Pilares P7 P11 P17 P31
Telhado Pilares ocupam o mesmo espaço do
telhado
Modelo estrutural
Modelo arquitetônico
Nível Cobertura
14 Viga V53 Viga V53 Desalinhamento ao longo de seu comprimento
Projeto estrutural
Modelo estrutural
Nível Tipo 02
15 Pilar P50 Pilar P50 Desaprumo no segmento
Modelo estrutural
Modelo estrutural
Nível Tipo 02/ Nível Tipo 03
16 Pilar P37 Pilar P37 Desaprumo no segmento
Modelo estrutural
Modelo estrutural
Nível Tipo 02/ Nível Tipo 03
17 Pilar P28 Pilar P28 Desaprumo no segmento
Modelo estrutural
Modelo estrutural
Nível Tipo 02/ Nível Tipo 03
70
18 Pilar P29A Pilar P29A Desaprumo no segmento
Modelo estrutural
Modelo estrutural
Nível Tipo 02/ Nível Tipo 03
19 Pilar P30 Pilar P30 Representação gráfica não condiz com sua
dimensão
Projeto estrutural
Modelo estrutural
Nível Tipo 03
20 Pilar P25 Pilar P25 Representação gráfica não condiz com sua
dimensão
Projeto estrutural
Modelo estrutural
Nível Tipo 04
21 Pilar P09 Pilar P09 Representação gráfica não condiz com sua
dimensão
Projeto estrutural
Modelo estrutural
Nível Tipo 04
Código da inconsistência
Ilustração
1
3
71
4
5
72
7
8
73
9
10
13
74
17
20
75
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